Project R-6890

De effecten van cadmium op groeiregulatie in maïsbladeren (Onderzoek)

Verontreiniging van het milieu met metalen en meer specifiek met cadmium (Cd) als gevolg van historische industriële activiteiten vormt in België een ernstig probleem in de regio van de Kempen. Aangezien Cd een sterk effect heeft op de plantengroei, is het belangrijk om de onderliggende responsen beter te kennen. Op deze manier kunnen nieuwe strategieën ontwikkeld worden om planten op metaal-verontreinigde bodems in te zetten om enerzijds verspreiding via erosie te vermijden en anderzijds het saneren met behulp van deze planten te vergemakkelijken. Plantengroei is afhankelijk van verschillende regulatorische mechanismen, zoals de regulatie van de celcyclus, celwandchemie alsook redox biologie, die alle verstoord kunnen worden door Cd. Om de verstoring van deze processen beter in kaart te brengen en te koppelen aan de plantenontwikkeling, wordt de bladgroei van maïs bestudeerd als modelsysteem. Een kinematische analyse van celdeling en expansiesnelheden kunnen in dit systeem gecombineerd worden met moleculaire en fysiologische analysen. Zowel korte-termijn als lange-termijn blootstellingen aan Cd zullen gebruikt worden om signaaltransductie alsook regulatorische interacties tijdens bladgroei te ontrafelen. De effecten van Cd op celdeling zullen gebeuren op basis van flow cytometrie en expansie met behulp van celwand extensibiliteit. De onderliggende moleculaire mechanismen worden bestudeerd in de verschillende groeizones van het maïsblad (delings-, elongatie- en maturatiezone) alsook op verschillende moleculaire niveaus (transcriptoom, metabolieten, enzymen). Initieel zullen wildtype maïsplanten gebruikt worden en op basis van de resultaten zullen mutanten met verstoringen in sleutel reacties bestudeerd worden. De data zullen geïntegreerd worden met behulp van bio-informatica, zodat een holistisch inzicht op groeiregulatie verkregen wordt in het algemeen en na Cd blootstelling in het bijzonder.

01 januari 2016 - 31 december 2019